Natuurkunde · Begrippenlijst

Wat is Veld?

Definitie 14.1 Natuurkunde bovenbouw · Hoofdstuk 14 — Elektrische en gravitatievelden

Een veld kent aan elk punt van de ruimte een vector toe. Een bron (een lading, een massa) wekt haar veld overal om zich heen op, of er nu iets is dat het voelt of niet; een testvoorwerp voelt vervolgens een kracht die alleen door het veld op zijn eigen plaats wordt bepaald. Dat beeld in twee stappen vervangt de werking op afstand.

Voorbeelden

Voorbeeld 14.5 (Een veld aflezen)

Een testlading q=2.0×108Cq = 2.0 \times 10^{-8}\,\mathrm{C} in MM voelt een kracht van 6.0×104N6.0 \times 10^{-4}\,\mathrm{N} naar het oosten. Het veld in MM is E=6.0×104/2.0×108=3.0×104N/CE = 6.0 \times 10^{-4} / 2.0 \times 10^{-8} = 3.0 \times 10^{4}\,\mathrm{N}/\mathrm{C}, naar het oosten gericht; een lading q=1.0×108Cq' = -1.0 \times 10^{-8}\,\mathrm{C} in hetzelfde punt voelt F=1.0×108×3.0×104=3.0×104NF = 1.0 \times 10^{-8} \times 3.0 \times 10^{4} = 3.0 \times 10^{-4}\,\mathrm{N} — naar het westen.

Voorbeeld 14.7 (Een geladen bol)

Een vandegraaffbol draagt Q=5.0×107CQ = 5.0 \times 10^{-7}\,\mathrm{C} (een kleine geladen bol werkt als een puntlading in haar middelpunt). Op d=0.50md = 0.50\,\mathrm{m}:

E=8.99×109×5.0×107/0.5021.8×104N/C,E = 8.99 \times 10^{9} \times 5.0 \times 10^{-7} / 0.50^2 \approx 1.8 \times 10^{4}\,\mathrm{N}/\mathrm{C},

radiaal van de bol af gericht. Op 1.0m1.0\,\mathrm{m} is het tot een kwart daarvan gezakt: de 1/d21/d^2 van de kracht leeft voort in het veld.

Voorbeeld 14.15 (Het veld waar de Maan leeft)

Op de afstand van de Maan, d=3.84×108md = 3.84 \times 10^{8}\,\mathrm{m}:

g=6.67×1011×5.97×1024/(3.84×108)22.7×103N/kg.g = 6.67 \times 10^{-11} \times 5.97 \times 10^{24} / (3.84 \times 10^{8})^2 \approx 2.7 \times 10^{-3}\,\mathrm{N}/\mathrm{kg}.

Het veld van de Aarde houdt nooit op — het wordt alleen ijler als 1/d21/d^2; dit is het veld dat de Maan in haar omloopbaan houdt.

Lees in het hoofdstuk →